package LeetCode;

public class QuickSort {

    // 快速排序的主函数
    public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
        if (low < high) {
            // 找到基准值的索引
            int pivotIndex = partition(arr, low, high);

            // 分别对基准值左右两部分进行快速排序
            quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);
            quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);
        }
    }

    // 分区函数
    private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
        // 选择最左侧的元素作为基准值
        int pivot = arr[low];

        // i 指向比基准值小的最后一个元素
        int i = low;
        int j = high;

        // 循环直到 i 和 j 相遇
        while (i < j) {
            // 移动 j 指针直到找到一个小于基准值的元素
            while (i < j && arr[j] >= pivot) {
                j--;
            }
            // 移动 i 指针直到找到一个大于等于基准值的元素
            while (i < j && arr[i] <= pivot) {
                i++;
            }

            // 如果 i 和 j 还没有相遇，则交换 arr[i] 和 arr[j]
            if (i < j) {
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
        }

        // 将基准值放到正确的位置，即 i 指针的当前位置
        int temp = arr[low];
        arr[low] = arr[i];
        arr[i] = temp;

        return i;
    }

    // 打印数组的函数
    public static void printArray(int[] arr) {
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    // 测试快速排序函数
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {9, -3, 5, 2, 6, 8, -6, 1, 3};
        int n = arr.length;

        System.out.println("Original array:");
        printArray(arr);

        quickSort(arr, 0, n - 1);

        System.out.println("Sorted array:");
        printArray(arr);
    }
}
